东京工业大学的安井伸太郎助教等开发了一种只需涂覆电解质并在大气中干燥即可制成的全固态电池。目前的全固态电池由于电解质不耐水等原因，必须使用特殊设备在真空中制造，而此次开发的新型产品更容易降低制造成本。研发人员认为可以低成本化所以希望推进实际应用。
本次开发的电解质
全固态电池将目前的锂离子电池的电解质由液态改为固态。由于不使用易燃的有机溶剂作为电解质，因此安全性更高。此外，固态电解质的离子电导率数值高于液态电解质，具有提高电池容量的优点。
然而，全固态电池的电极容易膨胀和收缩。与电解质接触的部分容易破裂，导致离子电导率降低而缩短使用寿命。
此外，作为车载全固态电池的电解质被寄予厚望的硫化物很容易因水分而分解。由于在大气中不稳定，因此必须在真空中使用。据日本科学技术振兴机构估算，制造全固态电池所需的设备成本是目前的锂离子电池的10〜20倍。因此有必要降低制造成本。
为此，研究团队探索了不使用特殊装置，仅通过涂覆和干燥即可制造的固体电解质。固体电解质为主要由锂、硼和氧组成的化合物。使用特殊方法将这种化合物粉碎，在周围包裹不挥发、不易燃的锂盐和水分，形成称为浆料的液体。
将正极和固体电解质依次涂覆在集流体上，并将负极和固体电解质涂覆在另一个集流体上，之后在大气中自然干燥。电解质进入正负极材料附近，使得电极与电解质紧密接触。重叠后用薄膜密封，并在室温下施加约30兆帕（兆帕为一百万帕）的压力，之后测量了电池的性能。
代表电池性能的离子电导率为5.9μS/cm（毫西门子/厘米）。在全固态电池电解质中达到了比较高的数值。可以承受约300次充放电循环，安井助教表示，“我们的目标是达到1000次”。
但是这种全固态电池很有可能在140℃左右损坏，温度特性还不是很高。目前，工作电压约为2.4V，能否在更高的电压下使用也是一大课题。
全固态电池正在逐步实现，目前已有汽车制造商将目标设定在2020年代后半期投入实际应用。通过此次固体电解质电极和制造方法的改进，性能有望进一步提高。安井助教表示：“我们的目标是大约用10年时间将其投入实际应用”。
日文：福井健人、《日经产业新闻》、2023/8/28
中文：JST客观日本编辑部
